(2025年)模具考试题及答案

(2025年)模具考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.以下哪种模具结构常用于薄壁塑料件成型，且能有效减少熔接痕？A.侧浇口模具B.热流道模具C.压缩模具D.挤出模具答案：B2.冷冲模中，凸模与凹模的间隙值对冲裁件质量影响显著。当冲裁0.8mm厚的Q235钢板时，合理的双边间隙范围应为（参考经验公式：间隙值=材料厚度×（5%~10%））？A.0.04~0.08mmB.0.08~0.16mmC.0.12~0.24mmD.0.16~0.32mm答案：B3.压铸模设计中，为避免液态金属充填时产生涡流和卷气，内浇口的截面形状通常优先选择？A.圆形B.矩形C.梯形D.扇形答案：D4.塑料模具中，若制品收缩率波动较大（如ABS材料，收缩率0.4%~0.9%），设计型芯径向尺寸时应采用的计算公式为（S为平均收缩率，δz为制造公差，Δ为制品公差）？A.Lm=(Ls+Ls×S)−δz/3B.Lm=(Ls+Ls×S)−Δ/3C.Lm=(Ls−Ls×S)+δz/3D.Lm=(Ls−Ls×S)+Δ/3答案：A5.模具钢5CrNiMo常用于制造哪种模具？A.冷冲模凸模B.塑料模型芯C.压铸模模架D.锤锻模型腔答案：D6.以下哪种表面处理工艺可同时提高模具表面硬度和耐蚀性？A.渗碳B.氮化C.镀铬D.喷丸答案：B7.注射模中，当制品存在侧凹且脱模力较大时，优先选用的侧向抽芯机构是？A.斜导柱抽芯B.弯销抽芯C.液压抽芯D.弹簧抽芯答案：C8.冷挤压模具设计时，为防止凸模因承受过大压应力而失稳，其长径比（L/D）一般应控制在？A.≤5B.≤10C.≤15D.≤20答案：B9.塑料模冷却系统设计中，冷却水的流速应控制在0.6~1.5m/s，主要目的是？A.减少水泵能耗B.避免水流噪声C.增强对流换热D.防止水管堵塞答案：C10.冲裁模刃口磨损后，会导致冲裁件的哪个质量指标变差？A.尺寸精度B.断面垂直度C.表面粗糙度D.毛刺高度答案：D11.压铸模中，溢流槽的主要作用不包括？A.存储冷污金属B.平衡模具温度C.提高充填压力D.改善排气效果答案：C12.注射模主流道设计时，为便于凝料脱模，其锥度通常取？A.1°~2°B.3°~5°C.6°~8°D.9°~10°答案：B13.冷冲模弹性卸料装置的卸料力计算公式为F卸=K卸×F冲，其中K卸的取值范围通常为？A.0.002~0.006B.0.02~0.06C.0.2~0.6D.2~6答案：B14.塑料模排气不良会导致制品出现哪种缺陷？A.缩水B.飞边C.烧焦D.熔接痕答案：C15.模具寿命的主要影响因素不包括？A.模具材料性能B.成型工艺参数C.制品颜色D.模具热处理质量答案：C二、填空题（每空2分，共20分）1.模具按成型材料分类，可分为金属成型模具和__________成型模具两大类。答案：非金属2.冷冲模的闭合高度是指模具在__________状态下，上模座上平面至下模座下平面的距离。答案：闭合3.塑料模中，为减少制品脱模阻力，型芯或型腔的侧壁需设计__________，一般取值范围为0.5°~3°。答案：脱模斜度4.压铸模的工作温度较高，因此其材料需具备良好的__________和热疲劳抗力。答案：热强性5.注射模中，当制品为圆筒形且深度较大时，通常采用__________顶出机构，以避免制品变形。答案：推管6.冷挤压模具的凹模常采用__________结构，通过预应力套圈提高其承载能力。答案：组合式7.塑料收缩率的计算公式为S=（__________−制品实际尺寸）/制品实际尺寸×100%。答案：模具型腔尺寸8.冲裁模凸凹模间隙过小时，冲裁件断面会出现__________增大的现象。答案：光亮带9.模具表面强化处理中，TD处理（热扩散法碳化物覆层处理）可在模具表面形成__________硬质层，显著提高耐磨性。答案：碳化钒10.注射模冷却时间的计算需考虑制品厚度、塑料热导率和__________等因素。答案：模具温度三、简答题（每题8分，共40分）1.简述塑料模具分型面选择的基本原则。答案：①确保制品能顺利脱模，优先将制品留在动模侧；②分型面应选择在制品断面最大处，避免侧抽芯；③尽量减少对制品外观的影响，避免分型线位于可见表面；④有利于模具排气，分型面可作为排气通道；⑤简化模具结构，降低加工难度，避免复杂的侧向抽芯机构；⑥考虑制品收缩特性，分型面位置应减少因收缩导致的尺寸偏差。2.冷冲模凸凹模间隙的作用有哪些？答案：①影响冲裁件质量：间隙合理时，断面光亮带比例适中，毛刺小；间隙过大或过小会导致毛刺增大、断面不平整。②影响模具寿命：间隙过小会加剧刃口磨损，缩短模具寿命；间隙过大虽减少磨损，但可能导致凸凹模啃伤。③影响冲裁力：间隙增大时，材料拉裂提前，冲裁力减小；间隙过小则冲裁力增大。④影响卸料力和推件力：间隙过小时，材料与模具的摩擦力增大，卸料力和推件力增加。3.压铸模浇注系统由哪几部分组成？各部分的主要作用是什么？答案：浇注系统包括直浇道、横浇道、内浇口和余料槽。①直浇道：连接压铸机压室与横浇道，引导金属液进入模具，其长度和截面积影响充填速度。②横浇道：将金属液从直浇道分配到各个内浇口，起稳流、导向和预冷作用，需保证各内浇口流量均匀。③内浇口：控制金属液进入型腔的方向、速度和流量，直接影响充填效果和制品质量，其位置和尺寸决定了金属液的充填形态。④余料槽：存储最先进入模具的冷污金属，防止其进入型腔，同时可平衡模具温度，改善排气。4.注射模设计中，如何确定浇口位置？答案：①避免熔体直接冲击型芯或嵌件，防止变形或位移；②浇口应设置在制品壁厚较大处，利用保压补缩，减少缩水；③尽量使熔体在型腔内流动距离最短，降低压力损失；④浇口位置应有利于排气，避免在流动末端设置浇口；⑤考虑制品外观，浇口痕迹应位于非可见表面；⑥对于多型腔模具，浇口尺寸需平衡，确保各型腔充填同步；⑦针对收缩率大的材料（如PE），浇口应设置在制品主要收缩方向，便于补缩。5.模具失效的主要形式有哪些？如何预防？答案：主要失效形式：①磨损失效：模具表面因摩擦导致尺寸超差，常见于冲裁模刃口、塑料模型腔。预防措施：选用高硬度模具钢，表面强化处理（如氮化、PVD涂层），合理控制成型工艺参数（如降低摩擦速度）。②断裂失效：因应力集中或疲劳导致模具开裂，常见于凸模、型芯。预防措施：优化模具结构设计（避免锐角、缺口），合理选择材料（如韧性好的5CrNiMo），控制热处理工艺（避免淬火裂纹）。③塑性变形失效：模具因承载能力不足发生永久变形，常见于压铸模、锻模。预防措施：提高模具材料的热强性（如使用H13钢），采用组合式结构（如凹模加预应力套圈），合理设计模具尺寸（增大承载面积）。④热疲劳失效：因反复受热冷却导致表面裂纹，常见于压铸模、热锻模。预防措施：提高材料的热疲劳抗力（如添加Cr、Mo元素），优化冷却系统（控制模具温度波动），表面处理（如渗硼提高抗热裂性）。四、计算题（每题10分，共20分）1.某注射成型制品为矩形平板，尺寸为长L=100mm（公差±0.5mm），宽W=80mm（公差±0.4mm），厚H=3mm（公差+0.3mm/-0mm）。材料为聚丙烯（PP），平均收缩率S=1.8%。模具制造公差取制品公差的1/3。计算模具型腔的长、宽、厚尺寸（结果保留两位小数）。答案：（1）长度型腔尺寸Lm：Lm=(Ls+Ls×S)−δz/3其中Ls=100mm（制品公称尺寸），δz=0.5×2=1.0mm（制品长度公差范围），δz/3≈0.33mmLm=(100+100×1.8%)−0.33=101.8−0.33=101.47mm（2）宽度型腔尺寸Wm：Wm=(Ws+Ws×S)−δz/3Ws=80mm，δz=0.4×2=0.8mm，δz/3≈0.27mmWm=(80+80×1.8%)−0.27=81.44−0.27=81.17mm（3）厚度型腔尺寸Hm（制品厚度公差为+0.3/-0，属单向正公差，公式调整为Hm=(Hs+Hs×S)−Δ/3，Δ为制品公差上限）：Hs=3mm，Δ=0.3mm，Δ/3=0.1mmHm=(3+3×1.8%)−0.1=3.054−0.1=2.95mm2.某冷冲模需冲裁厚度t=2mm的Q235钢板，冲裁件外形为圆形，直径D=50mm。材料抗剪强度τ=300MPa，计算冲裁力F冲和所需压力机公称压力（安全系数取1.3）。答案：（1）冲裁周长L=πD=3.14×50=157mm（2）冲裁力F冲=τ×L×t=300×157×2=94200N≈94.2kN（3）压力机公称压力F公=1.3×F冲=1.3×94.2≈122.46kN五、综合分析题（20分）某企业生产的塑料杯（材质为PS，收缩率0.4%~0.7%）出现以下问题：杯口边缘存在飞边，杯底中心有明显缩水痕，且脱模时杯体与型芯粘连。请分析可能的原因，并提出改进措施。答案：（1）杯口飞边的可能原因及改进：原因：①模具分型面贴合不紧密（如模板变形、导柱磨损）；②注射压力过高或保压时间过长；③锁模力不足；④型腔与型芯配合间隙过大（如分型面处间隙超过塑料溢料值）。改进措施：①检查模具分型面，修复变形或磨损部位；②降低注射压力和保压时间，调整工艺参数；③增大锁模力（更换或调整压力机）；④修配分型面，确保间隙小于PS的溢料极限（约0.02mm）。（2）杯底缩水痕的可能原因及改进：原因：①浇口位置不合理（如浇口远离杯底，补缩困难）；②保压压力不足或保压时间过短；③杯底壁厚过大（局部收缩量增加）；④冷却时间不足，制品未完全固化即脱模。改进措施：①将浇口移至杯底中心（如采用点浇口），缩短补缩路径；②提高保压压力和延长保压时间；③优化制品设计（杯底减薄或增加加强筋）；④延长冷却时间，或在杯底对应模具位置增加冷却